Thuyết minh đồ án: Thiết kế và thi công mạch đo điện áp một chiều, hiển thị Led 7 thanh

Trường đại học sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Khoa Điện – Điện Tử
  

Thuyết minh đồ án
Đề tài:
thanh”.

“ Thiết kế và thi công mạch đo điện áp một chiều, hiển thị Led 7

Page 1


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………...........................

.....................................................
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………...........................................................................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
...........................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................

Hưng Yên, Ngày…. tháng .... năm 2011
Giáo viên hướng dẫn

Page 2


MỤC LỤC
PHẦN I : MỞ ĐẦU........................................................................................................4
I.1 LỜI MỞ ĐẦU………………………......................................................................4
I.2 NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI…………................................................................................5
I.3 MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA ĐỒ ÁN.................................................................6
PHẦN II:LÝ THUYẾT LIÊN QUAN.....................................................................................7
II.1 CÁC LINH KỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH.......................................................7
II.2. CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA HỆ VI SỬ LÝ 89C51......................................................7
II.3.NGUYÊN LÍ CỦA MỘT SỐ LINH KỆN TRONG VIỆC DO
LƯỜNG…………...18

II.3.1. CHIP

ADC0804……………………….………………..……..……………………18

II.3.2 CẤU TRÚC ẠNG MÃ HIỂN THỊ DỮ LIỆU TRÊN LED 7 THANH………….22
II.4 CÁC LINH KỆN KHÁC……………………………………………….………………25
PHẦN III: CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG…………..………………..26
III.1 PHƯƠNG ÁN 1.....................................................................................................26
III.2 PHƯƠNG ÁN 2 ………………………………………………...……………… ……..34
PHÂN IV: THIẾT KẾ MẠCH…………..…………………………………….……...……….32
IV.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ……………………………………………..….…………………32
IV.2 SƠ ĐỒ MẠCH IN………………………………………………….……………………
34
IV.4 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN………………………………..……………………36
PHẦN V: ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM VÀ MỞ RỘNG ĐỀ TÀI…...…..………………………38
PHẦN VI: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ…………………..…….…….……………………..40

Page 3


PHẦN I: MỞ ĐẦU
I.1.Lời mở đầu
Ngày nay cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là ngành Kỹ thuật
Điện tử. Đời sống xã hội ngày càng phát triển cao dựa trên những ứng dụng của khoa
học vào đời sống. Vì vậy mà những công nghệ điện tử mang tính tự động ngày càng
được ứng dụng rộng rãi. Trong đó có sự đóng góp không nhỏ của kỹ thuật vi điều
khiển. Các bộ vi điều khiển đang đựơc ứng dụng rộng rãi và thâm nhập ngày càng
nhiều trong các lĩnh vực kỹ thuật và đời sống xã hội. Hầu hết là các thiết bị được điều
khiển tự động từ các thiết bị văn phòng cho đến các thiết bị trong gia đình đều dùng các
bộ vi điều khiển nhằm đem lại sự tiện ghi cho con người trong thời đại công nghiệp
hoá, hiện đại hoá.
Điện áp là một đại lượng rất quan trọng trong kĩ thuật điện–điện tử, mốn điều khiển
một thiết bị hay một linh kiện điện tử nào đó ta phải quan tâm đến điện áp để điều khiển
nó đầu tiên. Thị trường đã sản xuất ra loại đồng hồ cơ ,tuy có thể đo điện áp nhưng ko

thực sự chính xác, do vậy việc chế tạo ra một loại thiết bị đo có độ chính xác cao là rất
cần thiết.
Sau thời gian học tập rèn luyện tại trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên,
chuyên ngành Kỹ thuật điện tử, được sự đồng ý của thầy Đỗ Thành Hiếu nhóm chúng
em tiến hành thực hiện đồ án chuyên ngành: “ Thiết kế và thi công mạch đo điện áp
một chiều, hiển thị Led 7 thanh”.
Với mong muốn đáp ứng được yêu cầu đặt ra trong việc nghiên cứu, đo lường về điện
áp một chiều. Từ đó có thể điều khiển và sử lý điện một cách chính xác hơn.

Page 4


I.2.Nhiệm vụ của đề tài
Tên đề tài: “Thiết kế và thi công mạch đo điện áp một chiều, hiển thị
Led 7 thanh”
1. Dữ liệu cho trước
1.

Các tài liệu tham khảo, tài liệu chuyên môn.

2.

Trang thiết bị, máy móc tại xưởng thực tập.

3.

Các chip vi điều khiển thuộc họ 8051.

2. Nội dung cần hoàn thành
- Phần lí thuyết:

1.

Tính cấp thiết của đề tài.

2.

Giới thiệu chung về vi điều khiển.

3.

Thiết kế mạch điều khiển.

4.

Lập lưu đồ thuật toán và viết chương trình điều khiển.

5.

Quyển thuyết minh và các bản vẽ mô tả đầy đủ nội dung của đề tài.

- Sản phẩm:
1. Hoạt động chính xác và ổn định.
2. Đạt yêu cầu kĩ thuật và mỹ thuật.

Page 5


I.3 Mục đích, yêu cầu của đồ án:
-Mục đích: tạo được thiết bị đo điện áp có độ chính xác cao
-Sơ đô khối mạch đo điện áp:

Nguồn
Khối
Khối
Khối
Điện áp
sử
ADC
hiển thị
lý đo
AT89c5
1

PHẦN II: LÝ THUYẾT LIÊN QUAN
Page 6


II.1. Các linh kiện sử dụng trong mạch
- Sử dụng vi điều khiển họ 8051.
-ADC 0804
- Hiển thị bằng led 7 đoạn
II.2.Các đặc điểm của hệ vi sử lý 89C51
Vi điều khiển (VĐK) là một hệ vi xử lý được tổ chức trong một chíp. Nó bao gồm:
+ Bộ vi xử lý
+ Có 40 chân
+ 4 kbyte ROM. 1, có thể ghi xoá được 1000 lần
+ 4 kbyte EPROM.
+ Dải tần số hoạt động từ 0MHz đến 24Mhz
+ Có 4 port xuất nhập (I/O) 8 bit
+ Có 128 byte RAM

+ 2 bộ định thời 16 bit
+ Mạch giao tiếp nối tiếp
+ Không gian nhớ chương trình (mã) ngoài 64k byte.
+ Không gian nhớ Data ngoài 64k byte.
+ Bộ xử lý bit thao tác trên các bit riêng.
+ 210 vị trí nhớ định địa chỉ, mỗi vị trí một bit.
+ Các thanh ghi chức năng, cơ chế điều khiển ngắt .
+ Các bộ thời gian dùng trong limh vực chia tần số và tạo thời gian thực.
+ Có thể lập trình được qua cổng nối tiếp
+ Bộ vi điều khiển có thể lạp chương trình để điều khiển các thiết bị thông tin,
viễn thông thiết bị đo lường,thiết bị điều chỉnh cũng nhuu các ứng dụng trong công
nghệ thong tin và kỹ thuật điều khiển tự động. có thể xem bộ VĐK như một hệ VXL
on-chíp đối với AT89C51, nó có đầy đủ chức năng của một hệ VXL 8 bit, được điều
khiển bởi một hệ lệnh, có số lệnh đủ mạnh, cho phép lập trình bằng hợp ngữ
(Assemply).

Page 7


Cơ bản về cấu tạo của AT89C51

Hình1.1 : Sơ đồ chân của 89C51

Page 8


Hình 1.2 : Sơ đồ khối của 89C51

Page 9

+ GND(chân 20): Chân nối với 0v
+ potr 0(chân 32 – chân 29)
port 0 là port xuất nhập 8 bit hai chiều. Port 0 còn được cấu hình làm bus địa
chỉ( byte thấp) và bus dữ liệu đa hợp trong khi truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài và bộ
nhớ chương trình ngoài. Port cũng nhận các byte mã trong khi lập trình cho. Flash và
xuất các byte mã trong khi kiểm tra chương trình ( các điện trở kéo lên bên ngoài được
cần đến trong khi kiểm tra chương trình).
+ Port 1( chân 1- 8): port 1 là port xuất nhập 8 bit hai chiều. Port1 cũng nhận byte
địa chỉ thấp trong thời gian lập trình cho Flash.
+ Port 2 ( chân 21 – 28): Port 2 là port xuất nhập 8 bit hai chiều. Port 2 tạo ra các
byte cao của bus địa chỉ trong thời gian tìm nạp lệnh từ bộ nhớ chương trình ngoài và
trong thời gian truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài, sử dụng các địa chỉ 16 bit. Trong thời
gian truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài sử dụng các địa chỉ 8 bit, port 2 phát các nội dung
của các thanh ghi đặc biệt, port 2 cũng nhận các bits địa chỉ cao và vài tín hiệu điều
khiển trong thời gian lập trình cho Flash và kiểm tra chương trình.
+ Port 3 ( chân 10- 17): Port 3 cũng nhận một vài tín hiêu điều khiển cho việc lập
trình Flash và kiểm tra chương trình. Port 3 là port xuất nhập 8 bit hai chiều, port 3
cũng còn làm các chức năng khác của AT89C51. các chức năng này được nêu như sau:
Chân
P3.0
P3.1
P3.2
P3.3
P3.4
P3.5
P3.6
P3.7

Tên

RxD
TxD
INT0
INT1
T0
T1
WR
RD

Chức năng
Ngõ vào port nối tiếp
Ngõ ra port nối tiếp
Ngõ vào ngắt ngoài 0
Ngõ vào ngắt ngoài 1
Ngõ vào bên ngoài của bộ định thời 1
Ngõ vào bên ngoài của bộ định thời 0
Điều khiển ghi bộ nhớ dữ liệu ngoài
Điều khiển đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài

+ RST ( chân 9)
Ngõ vào reset. Mức cao trên chân này trong hai chu kỳ máy trong khi bộ dao động
đang hoạt động sẽ reset AT89C51
+ ALE/PROG( chân 30)
ALE là một xung ngõ ra để chốt byte thấp của địa chỉ trong khi xuất bộ nhớ ngoài.
Chân này cũng làm ngõ vào chân lập trình (PROG) trong thời gian lạp trình cho Flash.
Khi hoạt động bình thường xung ngõ ra luôn có tần số không đổi là 1/6 tần số của
mạch dao động, có thể được dùng cho các mục đích định thời bên ngoài. Khi cần, hoạt

Page 10

động chân ALE có thể được vô hiệu hoá bằng cách set bit 0 của thanh ghi chức năng
đặc biệt có địa chỉ 8Eh. Khi bit này được set, ALE chỉ tích cực trong thời gian thực hiện
lệnh MOVX hoặc MOVC. Ngược lại chân này sẽ được kéo lên cao. Việc set bit không
cho phép hoạt động chôt byte thấp của địa chỉ sẽ không có tác dụng nếu bộ vi điều
khiển đang ở chế độ thực thi chương trình ngoài.
+ PSEN(chân 29): PSEN (program Store Enable) là xung điều khiển truy xuất
chương trình ngoài. Khi AT89C51 đang thực thi chương trình từ bộ nhớ chương trình
ngoài, PSEN được kích hoạt hai lần mỗi chu kỳ máy, nhưng hai hoạt động PSEN sẽ bị
bỏ qua mỗi khi truy cập bộ nhớ dữ liệu ngoài.
+ EA vpp(chân 31): Là chân cho phép truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài ( địa chỉ
từ 0000h tới ffffh). EA = 0 cho phép truy xuát bộ nhớ chương trình ngoài, ngược lại EA
= 1 sẽ thực thi chương trình bên trong chip. Tuy nhiên, lưu ý rằng nếu bít khoá 1 được
lập trình EA được chốt bên trong khi reset
+ XTAL1& XTAL2: Là hai ngõ vào ra của hai bộ khuyếch đại đảo của mạch dao
động, được cấu hình để dùng như một bộ tạo dao động trên chip

Hình1.3: Bộ tạo dao động

2.Tổ chức bộ nhớ của 89C51

Page 11


7F
RAM ĐA DỤNG
30
2F
2E
2D

2C
2B
2A
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
1F

7F
77
6F
67
5F
57
4F
47
3F
37
2F
27
1F
17
0F

07

7E
76
6E
66
5E
56
4E
46
3E
36
2E
26
1E
16
0E
06

7D
75
6D
65
5D
55
4D
45
3D
35
2D

25
1D
15
0D
05

7C
74
6C
64
5C
54
4C
44
3C
34
2C
24
1C
14
0C
04

7B
73
6B
63
5B
53
4B

43
3B
33
2B
23
1B
13
0B
03

7A
72
6A
62
5A
52
4A
42
3A
32
2A
22
1A
12
0A
02

79
71
69

61
59
51
49
41
39
31
29
21
19
11
09
01

78
70
68
60
58
50
48
40
38
30
28
20
18
10
08
00

BANK 3
18
17
BANK 2
10
0F
BANK 1
08
07
Bank thanh ghi 0 ( mặc định cho R0-R7)
00

CẤU TRÚC RAM NỘI

Page 12


Bộ nhớ bên trong chip bao gồm ROM, RAM va EPROM. RAM trên chip bao gồm
vùng RAM đa chức năng, vùng RAM với từng bit được định địa chỉ, các dây thanh ghi
(bank) và các thanh ghi chức năng đặc biệt.
Có 2 đặc tính đáng lưu ý:
+ Các thanh ghi và các port I/O được định địa chỉtheo kiểu ánh xạ bộ nhớ và
được truy xuất như một vị trí nhớ trong bộ nhớ.
+ Vùng track thường trú trong RAM trên chip thay vì ở trong RAM ngoài như
đối với các bộ vi xử lý.

Vùng RAM đa mục đích: Có 80 byte, địa chỉ từ 30H đến 7FH
Bất cứ vị trí nào trong vùng RAM ta đều có thể truy xuất tự do bằng cách sử dụng định
địa chỉ trực tiếp hoặc gián tiếp.

Ví dụ:
+ Kiểu định địa chỉ trực tiếp:
MOV A,5FH ;Đọc nội dung tại địa chỉ 5FH của RAM
+ Kiểu định địa chỉ gián tiếp: (Qua các thanh ghi R0,R1)
MOV R0,#5FH ; Di chuyển giá trị5FH vào thanh ghi R0
MOV A,@R0 ; Di chuyển dữ liệu trỏ tới R0 và thanh chứa A
Vùng RAM định địa chỉ:
Chip 8951 chứa 210 vị trí định địa chỉ in đó có 128 byte chứa trong các byte ở địa
chỉ 20H đến 2FH (16 byte x 8 = 128 bits), phần còn lại chứa trong các thanh ghi chức
năng đặc biệt.
Công dụng: + Truy xuất các bit riêng rẽ thông qua các phần mền.
+ Các port có thể địng địa chỉ từng bit, làm đơn giản việc giao tiếp
băng phần mền với các thiết bị xuất nhập đơn bit.
Ví dụ: + Set bit trực tiếp:
SETB 67H; lệnh làm nhiệm vụ set bit 67H bằng 1
+ Hoặc ta có thẻ sử dụng lệnh sau để set bít 67H là bit lớn nhất của byte
2CH:
ORL A,#10000000B ;Tác dung set bit
Các thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR)
Không phải tất cả 128 địa chỉ từ 80H đến FFH đều được định nghĩa mà chit có
21 địa chỉ được định nghĩa.
Các thanh ghi chức năng đặc biệt bao gồm:
+ Tử trạng thái chương trình PSW: có địa chỉ là D0H
+ Thanh ghi B: Có địa chỉ F0Hđược dùng chung với thanh chứa A trong các phếp
toán nhân và chia.

Page 13


+ Con trỏ Stack (SP) : là thanh ghi 8 bit ở địa chỉ 81H, nó chứa địa chỉ của dữ liệu

hiện đang ở đỉnh của stack.
+ Con trỏ dữ liệu DPTR:
Dùng để truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài hoặc bộ nhớ dữ liệu ngoài.
DPTR là thanh ghi 16 bit có địa chỉ 82H (byte thấp ) và 83H (byte cao).
Ví dụ:
MOV A,#55H ;Nạp hằng dữ liệu 55H và thanh chứa A
MOV DPTR,%1000 ;Nạp hằng địa chỉ 16 bit 1000H cho
; con trỏ DPTR
MOV @DPTR,A ; Chuyển dữ liệu từ A vao RAM ngoài
; tai địa chỉ DPTR trỏ tới.
+Các thanh ghi port:
- Port 0 : địa chỉ 80H
- Port 1 : địa chỉ 90H
- Port 2 : địa chỉ A0H
- Port 3 : địa chỉ B0H
+ Các thanh ghi định thời:
IC 8951 có 2 bộ định thời/đếm dùng để định khoảng thời gian hoặc đếm các sự
kiện.
- Bộ định thời 0: địa chỉ 8AH (TL0 ) va 8CH (TH0)
- Bộ định thời 1: địa chỉ 8bH (TL1 ) va 8DH (TH1)
Hoạt động của bộ định thời được thiết lậpbởi thanh ghi chế độ định thời TMOD ở
địa chỉ 89H và thanh ghi điều khiển bộ định thời TCON ở địa chỉ 88H (chỉ có TCON
được định địa chỉ từng bit)
+ Các thanh ghi của port nối tiếp: Chip 8951 có 1 port nối tiếp để truyền thông với
các thiết bị như các thiết bị đầu cuối hoặc model...
+ Các thanh ghi ngắt: có một cấu trúc ngắt với 2 mức ưu tiên và 5 nguyên nhân
ngắt. Các ngắt bị vô hiệu hoá sau khi Reset hệ thống và được phép bằng cách vào thanh
ghi IE ở địa chỉA8H. Mức ưu tiên ngắt được thiết lập bơit thanh ghi IP ở địa chỉ B8H.
+ Thanh ghi điều khiển nguồn: PCON có địa chỉ 87H
3. Tóm tắt tập lệnh .

Thông qua việc khảo sát các kiểu định địa chỉ và các ví dụ trên các tình huống lập
trình điển hình để chúng ta tiếp cận tập lệnh của họ MCS-51.
a.Các kiểu định địa chỉ.
Có 8 kiểu định địa chỉ :
+ Thanh ghi.:
VD: MOV PSW,#00011000B

Page 14


+ Trực tiếp :
VD: MOV P1, A
+ Gián tiếp:
VD: MOV A,@R0
+ Tức thời:
VD: MOV A, #54
+ Tương đối:
VD: SJMP THREE :Nhảy đến nhãn THREE
+ Tuyệt đối:
VD: AJMP THREE
+ Dài:
+ Chỉ số.
VD: JMP @A+DPTR
b. Các loại lệnh:
Có 5 nhóm lệnh:
+ Nhóm lệnh số học.
ADD A , nguồn: Cộng toán hạng nguồn vào A
ADD A, #data : Cộng dữ liệu data với A
ADDC A,nguồn: Cộng nguồn với A và cờ nhớ.
ADDC A,#data : Cộng dữ liệu data với A và cờ nhớ.

SUBB A, nguồn: Trừ A với nguồn
SUBB A,#data : Trừ A với data
INC A
: Tăng nội dung thanh ghi A lên 1
DEC A
: Giảm nội dung thanh ghi A lên 1
INC DPTR
: Tăng DPTR
MUL AB
: Nhân nội dung thanh ghi A và B
DIV
AB
: Chia A cho B
DA
A
: Hiệu chình thập phân thanh ghi A
+ Nhóm lệnh Logic.
ANL A, nguồn
AND
ANL A, #data
ANL direct,A
ANL direct , #data
ORL A, nguồn
OR
ORL A, #data
ORL direct,A
ORL direct , #data

Page 15

XRL A, nguồn
OR
XRL A, #data
XRL direct,A
XRL direct , #data
CLR A
Xoá A
CPL A
Lấy bù A
RL A
Quay trái A
RLC A Kể cả cờ nhớ
RR A
Quay phải A
RRC A Kể cả cờ nhớ
SWAP A Hoán đồi 2 nửa 4 bit
+Nhóm lệnh di chuyển dữ liệu
MOV A, nguồn
Di chuyển toán hạng nguông đến đích
MOV A, # data
MOV dest , A
MOV dest, #data
MOV DPTR,#data16
MOVC A,@A+DPTR Di chuyển từ bộ nhớ chương trình
MOVC A,#A+PC
MOVX A,@Ri
MOVX A,@DPTR
MOVX @Ri,A
MOVX @DPTR,A

PUSH direct
Cất vào Stack
POP direct
Lấy ra từ Stack
XCH A,source
Trao đồi các byte
XCHD A,@Ri
Trao đồi các digit thấp
+ Nhóm lệnh xử lí bit.
CLR C xoá bit
CLR bit
SETB C
SETB bit
CPL C
CPL bit
ANL C, bit
AND
ANL C ,/bit AND NOT bit với C

Page 16


ORL C, bit
ORL C, /bit
MOV C,bit
MOV bit, C
JC rel Nhảy đến Rel nếu C=1
JNC rel Nhảy đến Rel nếu C=0
JB bit, rel Nhảy nếu bit bằng 1
JNB bit, rel Nhày nếu bit =0

JBC bit , rel Nhảy nếu bit =1 rồi xoá bit
+Nhóm lệnh rẽ nhánh.
ACALL addr11 Gọi chương trình con
LCALL addr16
RET
Quay về từ chương trình con
RETI
Quay về từ chương trình ngắt
AJMP addr11
Nhảy
LJMP addr16
SJMP rel
JMP @ A+DPTR
JZ rel
Nhảy nếu A=0
JNZ rel
Nhảy nếu A <>0
CJNE A,direct, rel So sánh và nhảy
CJNE #data, rel
CJNE Rn,#data, rel
CJNE @ Ri,# data, rel
DJNZ Rn, rel
Giảm và nhảy nếu khác 0
DJNZ direct, rel
NOP
Không làm gì

II.3.Nguyên lý một số linh kiện phục vụ cho việc đo lường.
II.3.1. Chip ADC 0804
Chíp ADC 0804 là bộ chuyển đổi tương tự sang số trong họ các loạt ADC 0800 từ

hãng National Semiconductor. Nó cũng được nhiều hãng khác sản xuất, làm việc với
+5V và có độ phân giải là 8 bít. Ngoài độ phân giải thì thời gian chuyển đổi cũng là một
yếu tố quan trọng khác khi đánh giá một bộ ADC. Thời gian chuyển đổi được định
nghĩa như là thời gian mà bộ ADC cần để chuyển một đầu vào tương tự thành một số
nhị phân. Trong ADC 0804 thời gian chuyển đổi thay đổi phụ thuộc vào tần số đồng hồ

Page 17


được cấp tới chân CLK R và CLK IN nhưng không thể nhanh hơn 110µ s. Các chân
của ADC 0804 được mô tả như sau:
1. Chân

- chọn chíp: Là một đầu vào tích cực mức thấp được sử dụng để kích hoạt
CS

chíp ADC 0804. Để truy cập ADC 0804 thì chân này phải ở mức thấp.
2. Chân
(đọc): Đây là một tín hiệu đầu vào được tích cực mức thấp. Các bộ ADC
RD

chuyển đổi đầu vào tương tự thành số nhị phân tương đương với nó và giữ nó trong một
thanh ghi trong.
được sử dụng để nhận dữ liệu được chuyển đổi ở đầu ra của
RD

ADC0804. Khi CS = 0 nếu một xung cao - xuống - thấp được áp đến chân

thì đầu
RD

ra số 8 bít được hiển diện ở các chân dữ liệu D0 - D7. Chân
phép đầu ra.
3. Chân ghi

RD

cũng được coi như cho

(thực ra tên chính xác là “Bắt đầu chuyển đổi”). Đây là chân đầu vào
WR

tích cực mức thấp được dùng để báo cho ADC 0804 bắt đầu quá trình chuyển đổi. Nếu
CS = 0 khi
tạo ra xung cao - xuống - thấp thì bộ ADC 0804 bắt đầu chuyển đổi giá
WR

trị đầu vào tương tự Vin về số nhị phân 8 bít. Lượng thời gian cần thiết để chuyển đổi
thay đổi phụ thuộc vào tần số đưa đến chân CLK IN và CLK R. Khi việc chuyển đổi
dữ liệu được hoàn tất thì chân INTR được ép xuống thấp bởi ADC 0804.
4. Chân CLK IN và CLK R.
Chân CLK IN là một chân đầu vào được nối tới một nguồn đồng hồ ngoài khi đồng hồ
ngoài được sử dụng để tạo ra thời gian. Tuy nhiên 0804 cũng có một bộ tạo xung đồng
hồ. Để sử dụng bộ tạo xung đồng hồ trong (cũng còn được gọi là bộ tạo đồng hồ riêng)
của 0804 thì các chân CLK IN và CLK R được nối tới một tụ điện và một điện trở như
chỉ ra trên hình 2.1. Trong trường hợp này tần số đồng hồ được xác định bằng biểu
thức:

f=

1
1,1RC

Page 18


Giá trị tiêu biểu của các đại lượng trên là R = 10kΩ và C= 150pF và tần số nhận được
là f = 606kHz và thời gian chuyển đổi sẽ mất là 110µ s.
5. Chân ngắt
(ngắt hay gọi chính xác hơn là “kết thúc chuyển đổi’).
INTR

Đây là chân đầu ra tích cực mức thấp. Bình thường nó ở trạng thái cao và khi việc
chuyển đổi hoàn tất thì nó xuống thấp để báo cho CPU biết là dữ liệu được chuyển đổi
sẵn sàng để lấy đi. Sau khi
xuống thấp, ta đặt CS = 0 và gửi một xung cao xuống
INTR

- thấp tới chân

lấy dữ liệu ra của 0804.
RD

6. Chân Vin (+) và Vin (-).

Đây là các đầu vào tương tự vi sai mà Vin = Vin (+) - Vin (-). Thông thường Vin (-) được
nối xuống đất và Vin (+) được dùng như đầu vào tương tự được chuyển đổi về dạng số.
7. Chân VCC.
Đây là chân nguồn nuôi +5v, nó cũng được dùng như điện áp tham chiếu khi đầu vào
Vref/2 (chân 9) để hở.

8. Chân Vref/2.
Chân 9 là một điện áp đầu vào được dùng cho điện áp tham chiếu. Nếu chân này hở
(không được nối) thì điện áp đầu vào tương tự cho ADC 0804 nằm trong dải 0 đến +5v
(giống như chân VCC). Tuy nhiên, có nhiều ứng dụng mà đầu vào tương tự áp đến V in
cần phải khác ngoài dải 0 đến 5v. Chân Vref/2 được dùng để thực thi các điện áp đầu vào
khác ngoài dải 0 - 5v. Ví dụ, nếu dải đầu vào tương tự cần phải là 0 đến 4v thì V ref/2
được nối với +2v.

Page 19


Hình 2.1: Sơ đồ chân của ADC0804
Bảng 2.2: Điện áp Vref/2 liên hệ với dải Vin.
Vref/ 2(V)
Vin(V)
Step Size (mV)
Hở *
0 đến 5
5/256 = 19.53
2.0
0 đến 4
4/255 = 15.62
1.5
0 đến 3
3/256 = 11.71
1.28
0 đến 2.56
2.56/256 = 10
1.0
0 đến 2

2/256 = 7.81
0.5
0 đến 1
1/256 = 3.90
Ghi chú: - VCC = 5V
- Kích thước bước (độ phân dải) là sự thay đổi nhỏ nhất mà ADC có thể phân biệt
được.

Page 20


9. Các chân dữ liệu D0 - D7.
Các chân dữ liệu D0 - D7 (D7 là bít cao nhất MSB và D0 là bít thấp nhất LSB) là các
chân đầu ra dữ liệu số. Đây là những chân được đệm ba trạng thái và dữ liệu được
chuyển đổi chỉ được truy cập khi chân CS = 0 và chân
bị đưa xuống thấp. Để tính
RD

điện áp đầu ra ta có thể sử dụng công thức sau:

D out =

V in
kich thuocbuoc

Với Dout là đầu ra dữ liệu số (dạng thập phân). Vin là điện áp đầu vào tương tự và độ
phân dải là sự thay đổi nhỏ nhất được tính như là (2 × Vref/2) chia cho 256 đối với
ADC 8 bít.
II.3.1.1 Nguyên lý đo và chuyển đổi tương tự/số của ADC
Khi điện áp đầu vào que đo thông qua mạch phân áp sẽ đưa điện áp tới đầu vào

Vin cua ADC0804 sao cho điện áp vào lớn nhất là 5V, khi đó ứng với mỗi giá trị đầu
vào Vin thì ADC0804 sẽ chuyển đổi từ giá trị tương tự là điện áp xang số, ứng với mỗi
giá trị số sẽ là một giá trị điện áp tương ứng.
Vì chân Vref/2 để hở do vậy kích thước bước(độ phân giải) là 19,53m
V
khi đó điện áp đầu vào là 5V tương ứng với giá trị thập phân là 256 với công thức
D out =

V in
kich thuocbuoc = 519,53.10-3 =256. Tương tự các giá trị điện áp khác được

chuyển đổi tương tự.

II.3.2 Cấu trúc và dạng mã hiển thị dữ liệu trên led 7 thanh
1.Dạng Led

Page 21


-Led anot chung

Đối với dạng led anot chung chân com phải có mức logic bằng 1 để led sáng tương ứng
các chân từ a đến f, dp phải có mức logic bằng 0

Bảng mã đối với led anot chung (a la MSP,dp là LSP)

Page 22


Bảng mã led đối với loại led mắc anot chung (a là LSB,dp là MSP)

Led Cathode chung

Page 23


Đối với Led mắc kiểu cathode chung chan COM phải có mức logic là 0,muốn led sáng
thì các chân từ a đến f,dp phải có mức logic là 1.
-Bảng mã Led đối với led mắc Cathode chung (a là MSB,dp là LSB)

-Bảng mã Led mắc kiểu cathade chung (a là LSB,dp là MSB)

Page 24


II. 4.Các linh kiện khác
–
–

–

Các loại điện trở, tụ điện, LED, led 7 thanh
Thạch anh 12Mhz để tạo dao động
IC ổn áp LM7805 tạo ra nguồn có điện áp 5V không đổi

Page 25